w zakresie akustyki silników

Wywiad z ekspertami w zakresie akustyki Matthiasem Alexem i dr. inż. Wolfgangiem Wenzlem.

- Skąd u producenta filtrów MANN+HUMMEL zainteresowanie rozwiązaniami w zakresie akustyki?
Alex: Jesteśmy producentami systemów ssawnych, chcemy naszym klientom oferować również kompleksowe rozwiązania, dlatego zajmujemy się także problematyką akustyki. Wytwarzany w cylindrze podczas ruchu ssania pierwotny hałas nieco zmienia się poprzez system ssawny – promieniuje od otworu ssawnego. Stąd odgłos ssania jest jednym z wielu źródeł dźwięków emitowanych przez samochód. W przeszłości koncentrowano się głównie na ograniczaniu emisji hałasu. Dzisiaj coraz większą uwagę przywiązuje się do stylizacji dźwięków. Manipuluje się nimi tak, aby podkreślić charakterystykę silnika, a u kierowcy wzbudzić pozytywne emocje. Producenci samochodów z reguły próbują stworzyć własny tzw. markowy dźwięk i to z sukcesem. W pracach tych swój duży wkład ma MANN+HUMMEL.

Matthias Alex

- Od kiedy producenci samochodów przykładają tak dużą wagę do brzmienia?
Alex: Temat nie jest w zasadzie nowy. W przeszłości koncentrowano się bardziej na układzie wydechowym. W ciągu jednak ponad 20 lat znacznemu zaostrzeniu uległy przepisy w zakresie emisji hałasu, redukcji uległy wartości i poziomy zmęczenia spalin. Tym samym zabrakło producentom czegoś, co wspierałoby charakterystykę pojazdu. Powrócono zatem do strony ssawnej i rozpoznano, że tkwi w niej podobny potencjał szmerów i te same możliwości wpływania na kształtowanie dźwięku. Nie tworzy się już ekstremalnie cichych systemów ssawnych, ale całkiem świadomie pracuje się nad ich wzmocnieniem i nagłośnieniem, by wydobyć charakter samochodu.

Dr inż. Wolfgang Wenzel

- Jaką rolę odgrywa w tym nowoczesna technika silnika?
Dr Wenzel: Obecnie obserwujemy trend minimalizacji silników, które poprzez turbodoładowanie lub kompresory oferują większą wydajność. Dominujące tutaj dźwięki nie mają nic wspólnego z wcześniejszymi odgłosami pracy silnika. Np. w przypadku czterocylindrowego silnika Mercedesa-Benza z kompresorem dominuje sprężarka doładowująca i przez to pierwotny dźwięk mógłby być dla użytkownika wozu zbyt drażniący. W konsekwencji tak wyciszono wnętrze wozu, by nie było nic słychać. Tym samym jednak utracono klasyczny, specyficzny odgłos pracy silnika.

Alex: Dokładnie na tym skoncentrował MANN+HUMEL swoje działania rozwijając symposer. Celem było przywrócenie charakterystycznego odgłosu silnika, właśnie pod dużym obciążeniem, np. przy znacznych przyspieszeniach.

- Jak dalece zajmują się tą tematyką producenci samochodów?
Alex: Nie ma w Niemczech producenta, który nie myślałby o tej kwestii, o ile już nie ma niezbędnych części na wysposażeniu seryjnym. Sportowe modele wyposażane w te systemy schodzą z taśm produkcyjnych jeszcze w stosunkowo niewielkich ilościach. Nie jest to z pewnością podstawowy model Golfa, ale GTI. U innych producentów sytuacja wygląda podobnie.

Stanowisko kontrolne akustyki silników.

Dr Wenzel: Dziś jest już tak, że silniki są montowane na wszystkich platformach. Np. u DaimleraChryslera sześciocylindrowy silnik pojawia się we wszystkich modelach od C do S-klasy, również w modelach sportowych, jak Roadster SLK. Można tu bardzo dobrze rozróżnić akustykę. W limuzynach silnik powinien pracować cicho, aby mogły one być odbierane komfortowo, przy SLK klient oczekuje jednak czegoś innego. Aby ten sam silnik ożywić inaczej pod względem akustycznym, trzeba zastosować dodatkowe rozwiązania. W ten sposób MANN+HUMMEL dostarcza do silnika sześciocylindrowego obok normalnego filtra powietrza wariant komfortowy, bardziej odpowiedni dla limuzyny. Dysponujemy również sportowym filtrem powietrza, który przy dużych obciążeniach przekazuje kierowcy specyficzny, akustyczny odgłos.

- Jak ocenia Pan wpływ tych emocjonalnych komponentów na sam zakup samochodu?
Dr Wenzel: Generalnie emocje w sektorze samochodowym stanowią ważny temat, spójrzmy choćby na Mini. Czasami mało interesujące są pytania z zakresu techniki, bo samochód ten sprzedaje się poprzez emocje. Właśnie akustyka ma tu niebagatelne znaczenie, ponieważ ma wpływ na kształt dobrego, charakterystycznego i sportowego dźwięku. Samochód oferuje klientowi nie tylko przemawiającą do wyobraźni formę czy doskonałą przyczepność, ale również odpowiedni dźwięk.

- Nie powinno zatem Wam jako akustykom szybko zabraknąć pracy…
Alex: Definitywnie jest to rynek przyszłościowy, chociaż w mniejszym znaczeniu dla normalnej kategorii samochodów, za którą uważa się prosty transport z punktu A do B. W wyższych klasach samochodów wypracowanie pewnej charakterystyki będzie ogrywało coraz większą rolę. Techniczne różnice w samochodach są już z gruntu nie tak duże. Każdy producent jest w stanie zbudować dzisiaj dobry układ jezdny i dobry silnik. Różnica tkwi w detalach i akustyka jest jednym z nich. To ona przyczynia się do indywidualnego charakteru samochodu.

Dr Wenzel: Decydującą rolę odgrywa przy tym fakt, że zajmowane będą nisze, które bazują jednocześnie na platformach silnikowych. Jako producent samochodu źle wypełnię niszę w zakresie urynkowienia charakteru czy imageu, jeśli zastosuję dźwięki przeznaczone dla zupełnie innych celów. Myślę, że np. Roadster i sportowe wozy (SUV) pod względem zasadniczych koncepcji z zakresu silnika nie będą się tak bardzo różniły. Muszą się one jednak wyróżniać pod względem charakterystyki i różnorodności akustyki, i to między producentami.

- Czy poza aktualnymi projektami dysponują Państwo kolejnymi pomysłami na przyszłość?
Alex: To, co nas w MANN HUMMEL napędza, to nowe koncepcje rozwiązań silników. Musimy oferować takie propozycje rozwiązań, aby akustyka w odbiorze klienta końcowego nie podlegała drastycznym zmianom. Proszę pomyśleć tylko o tematyce napędu hybrydowego. Jeśli przełączę silnik z pracy spalinowej na autostradzie na napęd elektryczny do jazdy po mieście, to będę miał zupełnie inne odgłosy. Trzeba będzie pomyśleć, w jaki sposób wydobyć te różnice.

- Czy jest Pan w stanie wyobrazić sobie, że w przyszłości kierowca sam będzie sobie dobierał dźwięk pracy silnika swojego samochodu?
Dr Wenzel: To jest w tej chwili melodia przyszłości, jednak techniczne tego możliwości już istnieją. Dyskutuje się obecnie nad autentycznością dźwięku. Oznacza to, że albo kierowca chce rzeczywiście coś słyszeć, co realnie nie istnieje, lub jeśli jest bardziej zorientowany na komfort, mówi: “Chcę słyszeć miły dla ucha dźwięk. Nie interesuje mnie natomiast jak ścisłe jest to powiązanie z techniką. Może pojawią się na rynku oba kierunki. Jeden producent przykłada większą wagę do tego jak brzmi samochód, inny zaś zorientowany na klienta i jego odczucia będzie starał się świadomie oddzielić w pewnych sytuacjach akustykę od techniki.

Myślę, że producenci samochodów odgrywają w tym zakresie decydującą rolę, ponieważ łączą oni identyfikację swojej marki z pewnym specyficznym dźwiękiem, z określoną jego jakością. Należy przy tym pomyśleć nad możliwościami przełączania odgłosów na tryb jazdy sportowej. Prawdopodobnie będzie tu chodziło w mniejszym stopniu o zmianę charakterystyki, a w większym o natężenie dźwięku i jego brzmienie.